2023届广东省广州中科物理高二下期末综合测试模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图是氢原子的能级图。一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是()A．该氢原子最多可辐射出6种不同频率的光子B．该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75eV的能量C．该氢原子只有吸收0.85eV的光子时才能电离D．该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值2、如图所示。在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中，有个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，在下列情况中，线框中能产生感应电流的是（）A．线框沿纸面向右运动B．线框垂直纸面向里运动C．线框绕过d点垂直于纸面的轴顺时针转动D．线框绕ab边转动3、如图，有一带电荷量为+q的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（）A．0B．C．D．4、如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是()A．mv0＝(m＋M)v B．mv0cosθ＝(m＋M)vC．mgh＝m(v0sinθ)2 D．(m＋M)v2＝mv02+mgh5、一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量．则在整个过程中一定有(

)A．Q1－Q2＝W2－W1 B．Q1－Q2＝W1－W2 C．W1＝W2 D．Q1＝Q26、如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q，另一端绕过固定在天花板上的定滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则A．Q可能受到三个力的作用B．Q一定受到四个力的作用C．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左D．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是()A． B．C． D．8、如图所示为一种儿童玩具，在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道上，有一个光滑的小球不能视为质点），为小球的圆心．挡板OM沿着圆弧轨道的半径，以O点为转轴，从竖直位置开始推着小球缓慢的顺时针转动（水平向里看），到小球触到水平线的过程中（）A．圆弧轨道和挡板对小球的作用力的合力不变B．圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小C．挡板对小球的支持力逐渐减小D．挡板对小球的支持力做正功9、关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有A．是α衰变 B．是β衰变C．是轻核聚变 D．是重核裂变10、如图所示为密立根油滴实验示意图．实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中．若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动．在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（）A．电场力做正功 B．重力和电场力的合力做正功C．电势能逐渐增大 D．重力势能的减少量小于动能的增加量三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k．其操作如下：a、将弹簧P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm；b、将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1，如图甲所示，则L1=____________cm；c、在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢的拉起弹簧Q，使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°，测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ，如图乙所示；(1)取重力加速度g=10m/s2，则弹簧P的劲度系数k=____________；(2)若要验证力的平行四边形定则，L2和θ需满足的条件是L2=__________cm，θ=_________．12．（12分）如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验器材连成实验电路．（2）将线圈L1插入L2中，合上开关，能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是__________．A．插入软铁棒B．拔出线圈L1C．使变阻器阻值变大D．断开开关四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶，甲车在前，速度为v1＝8m/s，乙车在后，速度为v2＝16m/s，当两车相距x0＝8m时，甲车因故开始刹车，加速度大小为a1＝2m/s2，为避免相撞，乙车立即开始刹车，为不使相撞，则乙车的加速度至少为多大？14．（16分）如图所示，某种透明材料制成的直角三棱镜ABC，∠A=30°，在与BC边相距为d的位置，放置一平行于BC边的足够大的竖直光屏，现有一细光束从AB面上到B点长度也为d的P点沿AC方向射入三棱镜，并从BC面射出，三棱镜对该入射光线的折射率，光在真空中的速度为c，求：①光屏上的亮斑与P点间的竖直距离y；②从光束进入三棱镜到它到达光屏所经历的时间t．15．（12分）如图1所示，水平放置的细直玻璃管，左端封闭，右端开口，用长为l的水银柱封闭了长为L的理想气体，水银柱右端距管口也为L，已知理想气体热力学温度为T0，水银密度为ρ,重力加速度为g，大气压强为H汞柱．现将玻璃管缓慢转至开口向上竖放．求：(i)封闭的理想气体长度x;(ii)在玻璃管开口向上竖放时，再对理想气体缓慢加热至水银柱上表面恰好到达玻璃管口时，理想气体的热力学温度T．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确。2、D【解析】

A．由于磁场为匀强磁场，线框沿纸面向右运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故A错误；

B．由于磁场为匀强磁场，线圈垂直于纸面向里运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故B错误；

C．线框绕过d点与纸面垂直的轴沿纸面顺时针转时，磁通量为Φ=BS，保持不变，不会产生感应电流，故C错误；

D．当线框绕ab边转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故D正确；

故选D。3、D【解析】

+q在a处产生的场强大小为E=k，方向水平向左．据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E=k，方向水平向右．根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E=k，方向水平向左．+q在b处产生的场强大小为E=k，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是：Eb=．故选D．【点睛】本题考查电场的叠加，除了掌握点电荷场强公式E=k之外，关键要抓住带电薄板产生的电场两边的对称性．4、B【解析】小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒．以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv0cosθ=（m+M）v，故A错误，B正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mgh+（m+M）v2=mv02；故CD错误；故选B．点睛：本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向动量守恒，难度适中．5、A【解析】根据题意，系统的内能不变，由热力学第一定律，系统热量的变化量与做功之和保持不变，有Q1-Q2=W2-W1，A正确．6、D【解析】Q处于静止状态，受力平衡，对Q受力分析，受到重力、绳子的拉力，这两个力不能平衡，则Q还要受到地面的支持力和水平向右的静摩擦力，共四个力作用，根据平衡条件可知，Q受到的绳子拉力与重力的合力与支持力以及静摩擦力的合力大小相等，方向相反，而持力以及静摩擦力的合力方向指向右上方，则Q受到的绳子拉力与重力的合力方向指向左下方，故BD正确，AC错误．点睛：本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道有摩擦力就一定有弹力．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】

A．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，截止电压U0与频率ν是线性关系，不是正比关系，光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，AB．由动能定理，-qU0=0-Ekm，又因Ekm=hν-W，所以UC．光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知，C正确；D．由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10-9s，10-9s后，光强I和频率ν一定时，光电流恒定，故D正确．8、ABD【解析】

A.小球缓慢转动，则小球处于动态平衡，合力始终为0，则轨道和挡板对小球的作用力的合力不变，故A正确；BC对小球进行受力分析如图：当从竖直位置开始推着小球缓慢的顺时针转动，到小球触到水平线的过程中，由几何关系可知，N1与N2之间的夹角保持不变，N1与竖直方向之间的夹角逐渐减小，N2与竖直方向之间的夹角逐渐增大，根据平行四边形定则可知，圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小，挡板对小球的支持力逐渐增大．故B正确C错误；D.挡板对小球的力，与小球的位移夹角为锐角，则挡板对小球的支持力做正功，故D正确．9、AC【解析】A、方程是衰变方程，选项A正确；B、方程是人工转变方程，选项B错误；C、方程是轻核聚变方程，选项C正确；D、方程是衰变方程，选项D错误．点睛：解答本题需要掌握：正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程；明确裂变和聚变反应特点，知道衰变现象，并能正确书写其衰变方程．10、BC【解析】试题分析：由于油滴带负电，而上极板带正电，故油滴向下运动时，受到的电场力方向向上，电场力做负功，选项A错误；由于油滴加速向下运动，故重力大于电场力，所以重力和电场力的合力做正功，选项B正确；由于电场力做负功，故电势能逐渐增大，选项C正确；由动能定理可得：WG－W电=△Ek，则WG=△Ek+W电，故重力做的功大于动能的增加量，即重力势能的减少量大于动能的增加量，选项D错误．考点：电场力做功，动能定理．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、17.50200N/m17.5060º【解析】

（1）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm，根据甲图可知，物体的长度为L=17.50cm．

（2）若要验证力的平行四边形定则，则两个弹簧拉力的合力与重力等大反向，根据几何关系可知，若两根弹簧的拉力相等，即弹簧的长度相等，与竖直方向的夹角也相等，此时F1=F2=mg，即可验证了力的平行四边形定则，则有：L2=17.50

cm，θ=60°．12、BCD【解析】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；

（2）根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小，故A错误，BCD正确．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说